老桥,老桥片段一个人提着人内脏

公路改扩建过程中老桥，经常遇到老桥加宽问题，通常老桥建成时间较长，沉降已经稳定，而新桥沉降尚未稳定，新、老桥之间必然存在沉降差值，这些沉降差值对桥梁结构有什么影响，如何控制这些影响，就是本文探讨的主要内容。

一、老桥加宽的常见形式

关于老桥加宽，目前业界的共识是下部结构不连接，上部结构可以连接，也可以不连接。

（一）新、老桥上部结构采用翼缘板连接

新、老桥采用翼缘板连接，属于半刚性连接，行车舒适性较好，同时适应变形能力较强，所以这种方式是目前最常用的连接方式。

（二）新、老桥上部结构不连接

新、老桥上部结构不连接，采用桥面连续的方式进行连接。这种连接方式属于柔性连接，适应变形的能力较翼缘板连接更强，但行车舒适性较翼缘板连接差。

二、新桥沉降对翼缘板连接方式的影响

（一）老桥侧翼缘板负弯矩随新桥沉降增大而增大

新、老桥通过翼缘板连接时，翼缘板受到的弯矩有：①在翼缘板自重、铺装、车轮荷载的作用下，产生的弯矩老桥；②在全桥二期恒载、车道荷载作用下，支座、墩柱、桩基产生弹性压缩变形，桩底地基产生沉降，这些变形或沉降对翼缘板产生的弯矩。

由图可见，老桥一侧翼缘板负弯矩较大，且随新桥沉降值增大而增大，当沉降值大于一定数值时，翼缘板负弯矩将进入屈服状态。

（二）新桥侧沉降值计算

1、计算模型

新、老桥翼缘板连接后，在二期恒载和汽车活载作用下，新桥的沉降可按照如下图模型进行计算，上部结构约束刚度为k1，支座、柱子、桩基组合刚度为k2，地基刚度为k3。在上述载荷作用下，梁体向下变形为Δ1，地基沉降变形为Δ2。

上部结构约束刚度k1与桥梁跨径L、翼缘板长度B等因素有关，如下图所示，当沉降变形墩台处变形最大，相邻墩台变形为0时，可求出刚度k1=12EI/B³*L。

支座、柱子、桩基的组合刚度k2，可分别求出上述各构件弹性压缩刚度，再求出上述刚度的串联刚度即可，本文不再赘述。

地基刚度k3，可以通过棱台刚度计算得出，如下图所示，棱台顶面为桩端平面，面积为A0，棱台底面为压缩层底面，面积为A1。则可求得

2、20m空心板加宽沉降计算结果

如空心板跨径L=20m，悬臂长B=1m，土体压缩模量10~200MPa，加宽部分宽度4m，沉降值计算结果如下表所示：

当加宽部分宽度为8m时，沉降值计算结果如下表所示：

数据分析：

1）随地基压缩模量增大，沉降值减小。

2）当加宽部分宽度较大，载荷较大，而地基较差时，沉降量较大，翼缘板可能已进入塑性。如加宽部分宽度8m，地基压缩模量10MPa（例如地质为粘土）时，翼缘板已进入塑性。

3、40mT梁加宽沉降计算结果

如T梁跨径L=40m，悬臂长B=2.4m，土体压缩模量10~200MPa，加宽部分宽度4m，沉降值计算结果如下表所示：

当加宽部分宽度为8m时，沉降值计算结果如下表所示：

数据分析结论与空心板类似，所不同的是，由于40m跨径T梁重量大，当加宽部分宽度为4m，地基压缩模量为10MPa时，翼缘板已进入塑性；当加宽部分宽度为8m，地基压缩模量为20MPa时，翼缘板已进入塑性。

三、减小沉降措施讨论

（一）加大桩长

对于摩擦桩，加大桩长，能够增加桩基承载力，但是否能够减小桩端沉降呢老桥？笔者认为，加大桩长对减小沉降作用微乎其微。如下图所示，当桩侧摩阻力与桩顶反力平衡后，继续增加桩长，增加的部分，桩基压力为0，桩侧摩阻力为0，对减小桩端沉降没有效果。

（二）桩底注浆

桩底注浆能够对桩底土体进行补强，提高桩端地基承载力及桩端以上一定范围内桩侧摩阻力，从而提高桩基承载力。但桩底注浆是否能够减小桩端沉降呢？笔者认为，桩底注浆对减小桩端沉降的作用也是微乎其微。

首先，摩擦桩的桩侧摩阻力充分发挥时，对于粘土，桩土相对位移在4-6mm，对于砂土，桩土相对位移6-10mm；桩端承载力充分发挥时，桩土相对位移增大很多，对于粘土，桩土相对位移0.25D，对于砂土，桩土相对位移0.1D。

通常桩基承载力安全系数在2以上，正常运营状态下，桩土相对位移为2-3mm，此时桩侧摩阻力尚未充分发挥作用，桩端承载力基本不发挥作用，因此桩底注浆对减小桩端沉降作用微乎其微。

（三）预压

预压是新、老桥翼缘板连接前，采用与二期恒载及汽车活载对应的等载或超载施加于梁体，通过支座、墩柱和桩基将预压载荷传递至土体，使土体达到固结，相当于增大了土体压缩模量。土体固结后，卸除预压荷载，施加二期恒载及活载时，沉降值较施加预压荷载时的沉降值为小，从而达到减小桩端沉降的效果。

预压法减小桩端沉降，成功的关键在于，附加应力作用下，土体固结时间较短，能够在施工期内完成固结或达到较高的固结度。如果土体固结时间较长，那么预压法起不到相应的作用。如对于细砂，预压200天，固结度可达0.75，预压法对减小桩端沉降有效；对于粘土，预压200天，固结度仅0.07，预压法对减小桩端沉降无效。

四、结论与建议

（一）新、老桥加宽采用翼缘板连接时，老桥侧翼缘板负弯矩随新桥沉降值增大而增大。新桥沉降值随加宽部分重量增大而增大，随桩端土体压缩模量减小而增大。

（二）新、老桥加宽采用翼缘板连接时，当加宽部分宽度、跨径较小，从而重量较小，桩端土体压缩模量较大时，老桥侧翼缘板在负弯矩作用下处于弹性状态，此时安全性能够保证，行车舒适性较好。

（三）新、老桥加宽采用翼缘板连接时，当加宽部分宽度、跨径较大，从而重量较大，桩端土体压缩模量较小时，老桥侧翼缘板在负弯矩作用下可能进入塑性，存在安全隐患。为避免隐患，此时可考虑采用桥面连续的方式进行新、老桥上部结构连接，保证结构安全；待运营多年，新桥沉降稳定后，再对新、老桥翼缘板进行连接，提高行车舒适性。

（四）当桩侧摩阻力与桩顶反力平衡后，继续增加桩长或者桩底注浆，虽可以提高桩基承载力，但对减小桩端沉降作用微乎其微。

（五）预压法减小桩端沉降，成功的关键在于，附加应力作用下，土体固结时间较短，能够在施工期内完成固结或达到较高的固结度。

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